La 16e étape du Tour de France 2012 se déroule le mercredi 18 juillet 2012. Elle part de Pau et arrive à Bagnères-de-Luchon. Cette étape est marquée par la défaillance du tenant du titre Cadel Evans dans le col de Peyresourde, il perd son titre et le podium final de manière quasi certaine. Thomas Voeckler remporte l'étape et prend la tête du classement du meilleur grimpeur.